Συστήματα & τεχνολογίες για αποθήκευση ενέργειας σε κτίρια

Abstract

Στα πλαίσια της διπλωματικής εργασίας αναπτύχθηκε κατάλληλο μοντέλο προσομοίωσης της διαδικασίας αποθήκευσης θερμικής ενέργειας σε κτιριακό κέλυφος, με χρήση υλικών αλλαγής φάσης, με σκοπό την εξαγωγή κατάλληλων συμπερασμάτων όσων αφορά στην εξοικονόμηση ενέργειας σε κτίρια. Η δομή της διπλωματικής εργασίας απαρτίζεται από πέντε κύριες ενότητες. Στο πρώτο κεφάλαιο εξετάζεται η ενεργειακή κατάσταση στην Ελλάδα με έμφαση στην κατανάλωση ενέργειας στον κτιριακό τομέα, δίνοντας σαφή στοιχεία για τις ενεργειακές καταναλώσεις αλλά και τη δυνατότητα εξοικονόμησης. Στο δεύτερο κεφάλαιο αναφέρονται οι τεχνολογίες παραγωγής θερμικής και ηλεκτρικής ενέργειας στον κτιριακό τομέα. Στο τρίτο κεφάλαιο εξετάζεται η αποθήκευση ενέργειας τόσο σε μεγάλης κλίμακας εφαρμογές όσο και σε μικρότερες που αφορούν στην εξοικονόμηση ενέργειας σε κτιριακές εγκαταστάσεις. Στο τέταρτο κεφάλαιο εξετάζεται η μελέτη χρήσης υλικού αλλαγής φάσης για αποθήκευση θερμικής ενέργειας σε πρότυπο κτίριο και γίνεται αναφορά στην προσομοίωση του συστήματος, με παράθεση και ανάλυση των αλγεβρικών εξισώσεων που χρησιμοποιήσαμε και των παραδοχών που κάναμε. Συγκεκριμένα μελετάται υπολογιστικά μέσω κατάλληλου μαθηματικού εργαλείου η επίδρασης της ενσωμάτωσης υλικών αλλαγής φάσης (Phase Change Materials - PCMs) σε διακοσμητικά πετρώματα με στόχο τη χρήση σε εφαρμογές εξοικονόμησης ενέργειας σε κτίρια. Τέλος, γίνεται εκτενής ανάλυση των αποτελεσμάτων που προέκυψαν από την εκτέλεση της προσομοίωσης. Στο πέμπτο κεφάλαιο ακολουθούν τα γενικά συμπεράσματα που προκύπτουν από τις διάφορες τεχνολογίες των συστημάτων αποθήκευσης ενέργειας.